《煤炭科学技术》“冲击地压”研究领域 | 热文精选

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《煤炭科学技术》“冲击地压”研究领域 | 热文精选

来源：煤炭科学技术

为了协助读者了解冲击地压研究领域内的研究热点和前沿问题，促进学术交流与合作，编辑部根据论文在中国知网的下载、引用等指标，整理了20篇《煤炭科学技术》2022年至今刊出的“冲击地压”研究领域最受关注论文，以飨读者。以刊期排序。

行业视野: 煤炭科学技术
类别; 92个
关键词; 101位
专家; 20篇
论文; 7890IP
点击量; 15935次
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微震定位精度影响下采场裂隙表征与冲击地压预警

作者(Author)：曹安业, 王常彬, 杨旭, 王冰, 张宁, 赵卫卫

摘要：我国深部煤矿高强度开采和复杂地质环境造成冲击地压灾害频发，对矿井安全高效生产造成严重威胁。目前，我国冲击地压矿井配备的微震监测系统在震源定位精度上仍存在不足，冲击地压灾害依然存在“灾源找不准、灾害控不住”的难题。为准确描述采场微震活动空间演化特征，降低震源定位误差对微震预警造成的不利影响，基于冲击地压矿井现有微震监测条件，采用仿真正演试验法探究了煤矿微震台网定位误差矢量分布特征，提出了一种考虑微震定位精度影响的微震裂隙贯通表征方法，并在某矿井回采工作面进行了冲击地压预警实践。研究结果表明：采场不同区域震源定位精度的矢量性差异是造成冲击地压微震预警偏差的重要原因；提出的微震破裂贯通可能性指数$ F{_{{mathrm{sum}}}} $采用与震源能级相关的近场区域半径表征震源破裂尺度，并考虑定位误差对不同距离震源间破裂贯通的影响，最大程度还原了采场煤岩体裂隙扩展贯通可能性的分布规律，与冲击地压危险具有良好对应关系；$ F{_{{mathrm{sum}}}} $在冲击地压危险相关性上显著优于微震频次，同时危险区域识别效率又强于微震能量，可兼顾预警精准率和召回率，是理想的冲击地压周期性预警评价指标。研究成果将为评价微震台网监测能力、提高冲击地压微震预警能力与防治效率提供参考。

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煤炭科学技术

2024年第02期

118

66
急倾斜特厚煤层冲击地压防治探索与总结

作者(Author)：窦林名, 王永忠, 卢方舟, 贺虎, 何江, 张强

摘要：急倾斜特厚煤层开采顶板破断运动复杂，应力和能量演化规律特殊，在深部“三高一扰动”影响下，冲击地压防治不容乐观。基于某矿2016年冲击地压事故后急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击地压防治经验，从急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击地压发生机理、瓦斯突出与冲击地压综合防治和冲击地压管理详细介绍了该矿7年来急倾斜特厚煤层冲击地压防治经验。冲击地压发生机理方面，建立了顶板岩层倾斜悬臂梁模型，揭示了顶、底板覆岩结构破断失稳演化过程，划分了夹持煤体受力状态分区，提出了急倾斜特厚煤层冲击“夹持理论”。瓦斯突出与冲击地压综合防治方面，基于冲击地压灾害控制解危技术的强度弱化减冲理论，结合原有防突措施体系，提出了既能防冲且对防突有利的解危措施，形成了某矿瓦斯/CO2突出−冲击地压“双防”技术体系，建立了适用于某矿急倾斜特厚煤层水平分段开采的冲击地压防治体系，以钻屑量和瓦斯吸解值验证了瓦斯突出防治的强度保障，同时以加强实施卸压措施工作面的微震事件分布及各能级总频次和能量对比，论证说明了卸压方案防治效果的有效性。冲击地压管理方面，形成了预测评价、监测预警、治理预防、效果检验、安全防护和教育培训“六位一体”综合防治架构，基于《煤矿安全规程》和《防治煤矿冲击地压细则》等各项规定，制定了Q/YJMD—FC 0104—2022《窑街煤电集团有限公司煤矿冲击地压防治第四部分：冲击地压防治技术规范》。

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煤炭科学技术

2024年第01期

171

57
陕西煤矿冲击地压发生规律与分类防治

作者(Author)：潘俊锋, 刘少虹, 马文涛, 夏永学, 王书文, 冯美华

摘要：随着煤炭资源开采区域不断向西部以及深部转移，西部地区冲击地压矿井数量呈井喷式增长。陕西省作为煤炭大省，煤炭开发供应规模稳居全国前列，但冲击地压灾害尤为突出，为了有效遏制本地区煤矿冲击地压频繁发生势头，并为类似条件矿区冲击地压防治提供借鉴，通过分析陕西煤矿10年来的24座矿井、85起冲击地压案例，基本厘清了冲击地压发生规律，并开展了基于主控因素的分类防治研究。研究结果表明：陕西省煤矿冲击地压具有灾害矿井集中、灾害程度严重、多灾害叠加影响显著、防治难度大等特点；冲击地压监测技术、防治技术与地方法规建设历程几乎同步，达到了起步晚，起点高，示范效应强的结果；基于冲击地压主控因素，将陕西省冲击地压划分为3大类，分别为：坚硬顶板主导型、地质构造主导型和宽煤柱主导型，并针对主控因素提出弱化坚硬顶板、转移煤柱高集中应力、释放构造应力的防治方法。通过10年来的工程实践，不断优化矿井开采设计，探索煤层厚硬顶板千米顺层钻孔区域压裂新技术，加大防冲卸压技术的落实，冲击地压显现逐年减少，成果显著。

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煤炭科学技术

2024年第01期

193

94
井下断层活动的定量监测及其对冲击地压的影响研究

作者(Author)：荣海, 魏世龙, 张宏伟, 杨岁寒, 汤进宝, 陈林林, 钱红亮, 王雅迪, 付兴

摘要：为建立断层活动与冲击地压之间的定量关系，实现煤矿冲击地压有效防控。通过理论分析义马矿区地质构造环境，以及耿村煤矿13200工作面与断层影响带的相对位置关系，研究了断裂构造对冲击地压的宏观控制作用。计算了井田构造应力并进行了构造应力区划分，分析了构造应力分区对冲击地压的控制作用。提出了井下断层活动性的定量监测方法，构建了“震源区煤岩体与动力核区尺度等量，震源能量随传递距离逐渐衰减”的模型，建立了大能量微震事件与断层活动的关系，确定了断层活动性对冲击地压的影响。研究结果表明：义马煤田内相对复杂的逆冲推覆构造体系，构成了义马矿区冲击地压的地质构造背景条件。F16断层的影响带范围为7 000～7 600 m，13200工作面全部处于F16断层的影响带内，在开采活动的影响下进一步增大了冲击地压的发生危险。Ⅰ-2断裂、Ⅲ-4断裂和Ⅳ-7断裂等控制的区域是冲击地压和大能量微震事件显现的主要区域，且冲击地压和大能量微震事件大多位于应力梯度区范围内。在大能量微震事件孕育和发生期间，F16断层位移分别增长50 mm和45 mm；大能量微震事件发生前，断层活动拉力的增幅均相对最高，分别为2.58 kN和2.93 kN，断层位移量的快速增加和较高的应力增幅构成了大能量微震事件的主要能量来源。表明大能量微震事件和冲击地压的发生均与断层的活动联系紧密。井下断层的实际定量监测方法可以广泛应用于矿井冲击地压预测与防控的指导工作中。

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煤炭科学技术

2024年第02期

182

44
冲击地压煤层如何实现安全高效智能开采

作者(Author)：王国法, 潘一山, 赵善坤, 庞义辉, 何勇华, 魏文艳

摘要：冲击地压煤层如何实现安全高效智能开采是一项重大的产业技术难题，系统分析了我国冲击地压矿井分布特征、开采现状及冲击地压发展趋势，深入剖析了冲击地压矿井面临的主要开采难题。从区域地应力监测反演、矿井开拓布局优化、煤柱尺寸优化、井上下联合卸压、置换充填开采、高层位离层注浆等方面，全面阐述了冲击地压矿井全生命周期防控技术发展现状。针对巷道冲击地压防治难题，研发了冲击地压巷道全巷协同智能自适应抗冲击支护技术与装备，利用吸能防冲液压支架实现了正常状态对巷道围岩进行强支护、冲击过程迅速让位吸能的效果，结合支架智能运移装置、支架监测预警系统及全巷协同自适应抗冲击支护智能设计方法，构建了冲击地压巷道智能化吸能支护防控体系。分析了采煤工作面智能开采系统防冲原理，提出通过对围岩采动应力、覆岩断裂结构等进行监测分析，基于三维地质模型、大数据算法等对冲击地压发生位置、概率进行预测预警，并通过智能开采系统对液压支架的支护姿态与支护力、采煤机割煤速度等进行智能联动控制，实现采煤工作面智能开采与冲击地压智能防治。从采场应力与覆岩结构智能监测、冲击地压灾害数据库构建、冲击地压灾害分类预测预警等方面，分析了冲击地压智能防控技术的研发重点，提出了煤矿冲击地压监测预警系统组成及总体架构。从顶层设计、关键技术、智能精准解危与效果评价等方面提出了我国煤矿冲击地压煤层实现安全高效智能开采的技术路径与研发方向。

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煤炭科学技术

2024年第01期

432

168
巷道防冲吸能钢管混凝土拱架支护性能数值模拟研究

作者(Author)：许海亮, 高晗钧, 宋义敏, 安栋, 郑鑫雷

摘要：针对目前巷道支护中钢管混凝土拱架缺乏可缩让压性能的问题，从吸能让位角度设计了一种防冲吸能钢管混凝土拱架结构。通过Abaqus建立新型钢管混凝土拱架与围岩组合模型，在静载与动载两种荷载状态下，对比分析新型拱架对巷道的支护效果与抗冲击能力。结论如下：①根据合理的让位阻力特性设计吸能构件壁厚与尺寸，在拱架上部连接处和底弧段中部设置吸能构件，可避免弯曲过大发生失稳。套管形状依据U型钢拱架卡揽结构设置为折纹型，与拱架摩擦实现缩动让压；②在竖向与侧向冲击下，优化后拱架支护巷道各点位移量呈减少趋势，降低了拱架顶弧段下沉与底弧段上拱，支护效果更强；③静载作用下，优化后拱架与吸能构件接触后，拱架各点处塑性应变不再增加，吸能构件代替拱架发生形变。在受到动载后，吸能构件能快速响应，同时拱架两帮拐角发生弯曲变形，其余部分仍未发生明显变形。吸能构件压溃后，拱架整体塑性应变开始增加，最终优化后拱架各点等效塑性应变竖向与侧向冲击下分别降低了10%～50%和13%～78%。

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煤炭科学技术

2024年第03期

131

40
煤柱型冲击地压类型、发生机理与防治对策研究

作者(Author)：张修峰, 陈洋

摘要：煤柱型冲击地压是近年我国煤炭开采过程中发生的典型冲击地压类型，如何总结煤柱型冲击地压的工程尺度破坏特征、揭示冲击失稳发生机理以及制定科学精准的防冲对策，成为煤矿科技工作人员面临的难题。采用现场调查、理论分析、现场监测等方法对我国煤矿3类典型煤柱型冲击地压事故的工程特征和冲击显现特征进行分析，将当前我国煤柱型冲击地压分为应力叠加型冲击地压、切割蠕变型冲击地压和整体失稳型冲击地压3类。分别建立了3类煤柱型冲击地压发生机理的力学模型，揭示了3类煤柱型冲击地压的发生机理，提出了3类煤柱型冲击危险的评估方法和防治对策。其中应力叠加型冲击地压的发生机理为施加在煤柱上的叠加应力超过煤体发生冲击失稳的临界值，煤柱在细微扰动或无条件扰动下发生冲击失稳；整体失稳型冲击地压的发生机理为煤柱弹性承载区煤体承担的载荷超过了其极限承载能力，弹性承载区煤体引发冲击并导致煤柱浅部煤体发生大面积破坏；切割蠕变型冲击地压的发生机理为煤柱在长期高应力状态下支撑能力缓慢降低导致载荷向弹性承载区转移，当弹性承载区煤体载荷超过发生冲击失稳临界值时，将发生大范围煤体冲击失稳。由于我国矿井开采条件复杂，实际生产期间还会遇到很多具有隐蔽性的煤柱型冲击类型，因此在现场冲击地压防治工作中，需要加强对这些隐蔽性煤柱型冲击风险的判识和防治工作。

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煤炭科学技术

2023年第10期

177

113
动载扰动下深井护巷煤柱失稳破坏机理

作者(Author)：邢闯闯, 王俊, 宁建国, 沈圳

摘要：深部矿井护巷煤柱常处于“三高一扰动”的复杂环境，护巷煤柱稳定性对煤矿通风、运输与行人起着关键作用。针对动载扰动下深井护巷煤柱已发生突变失稳的问题，以新河煤矿-980 m水平3煤层6302工作面南部集中大巷保护煤柱为工程背景，基于FLAC3D模拟软件研究了动载扰动下深部护巷煤柱破坏失稳演化过程，分析了动载强度、煤柱尺度对煤柱动力破坏演化的影响规律，进而建立了护巷煤柱动力失稳尖点突变失稳模型和判别式，揭示了动载作用下深井护巷煤柱破坏特征及突变失稳机理。研究表明：(1)增大护巷煤柱尺寸能够提高稳定性，减小其失稳破坏的几率；(2)外部动载冲击强度越大，护巷煤柱易发生整体失稳破坏；(3)基于护巷煤柱承载力学模型，利用尖点突变模型和弹性薄板理论推演了与外部动载强度、煤柱尺寸等因素有关的煤柱稳定性判别式，提出了动载扰动下深井护巷煤柱失稳破坏判别方法，并进行了工程验证。研究成果丰富了煤柱失稳类冲击地压的预防和控制理论体系，为现场工作面回采护巷煤柱的留设及维护提供可靠的理论指导。

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煤炭科学技术

2023年第03期

193

133